Tolerancje i odchylenia w szybach zespolonych

Produkcja szkła płaskiego oraz szyb zespolonych jest obecnie wysoce zautomatyzowanym procesem technologicznym, który przez wiele lat rozwinął się w złożony wieloetapowy proces produkcyjny. Duża różnorodność innowacyjnych produktów ze szkła w szybach zespolonych wymaga pewnego stopnia elastyczności w zakładach produkujących szyby zespolone. Nawet w przypadku najnowocześniejszych i najbardziej zaawansowanych urządzeń produkcyjnych nie można wykluczyć występowania tolerancji związanych z produkcją produktu końcowego. Tolerancje te muszą być brane pod uwagę przez kolejnych wykonawców, takich jak producenci fasad lub okien. Dopuszczalne odchylenia, zdefiniowane w różnych normach, są zazwyczaj określane w taki sposób, aby nie miały wpływu na funkcjonalność użytkową oraz żywotność produktu.

Klienci i wykonawcy często mają różne poglądy na temat dopuszczalnych tolerancji, jeśli chodzi o wizualne aspekty produktu końcowego. Aby uwzględnić ten ważny element, w ostatnich latach opracowano wytyczne dotyczące tolerancji, zgodnie z którymi zarówno gotowe szyby zespolone, jak i półprodukty muszą być poddawane ocenie podczas produkcji.

Podstawy normatywne

Tolerancje dla poszczególnych produktów są określone w wielu normach. Oznacza to, że tolerancje dla gotowego produktu, którym jest szyba zespolona mogą być również regulowane przez normy dla produktów bazowych.

Jednymi z najważniejszych norm produktowych w branży szklarskiej są:

EN 572 "Szkło w budownictwie - Podstawowe wyroby ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego"
EN 12150 "Szkło w budownictwie - Termicznie hartowane bezpieczne szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe"
EN 14179 "Szkło w budownictwie - Termicznie hartowane bezpieczne wygrzewane szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe"
EN 1863 "Szkło w budownictwie – Termicznie wzmocnione szkło sodowo-wapniowo-krzemianowe
EN 14449 "Szkło w budownictwie - Szkło warstwowe i bezpieczne szkło warstwowe"
EN 1096 "Szkło w budownictwie - Szkło powlekane"
EN 1279 "Szkło w budownictwie – Izolacyjne szyby zespolone"
DIN 1249-11 "Szkło płaskie w budownictwie - Krawędzie szkła - Pojęcia, kształty krawędzi i wykonanie"

Duża liczba norm jest często trudna do zastosowania w praktyce i czasami pozostawia pewne pole do interpretacji. Produkty ze szkła, które są sprzedawane w Europie i są zgodne z normą zharmonizowaną, muszą być oznaczone znakiem CE. W ten sposób producent potwierdza, że produkty ze szkła są zgodne z jakością określoną w normie. Zapewnia to zarówno klientowi, jak i wykonawcy pewność prawną w zakresie tolerancji. Oprócz prawnie wiążących norm dotyczących produktów, na rynku dostępne są publikacje i informacje techniczne, a także wytyczne różnych stowarzyszeń (BF, VFF, ...), które zyskały ugruntowaną renomę na rynku. Potrzeba ich zastosowania powinna być uzgadniana indywidualnie przez strony umowy.

TOLERANCJE TECHNICZNE

Tolerancje techniczne są rozumiane jako odchylenia, w ramach których produkty ze szkła mogą być wytwarzane z punktu widzenia wymiarów, grubości, przesunięcia tafli względem siebie itp. bez wpływu na funkcjonalność, nośność lub okres użytkowania produktu. Z reguły nie mogą być one rozpoznane przez klienta końcowego. Ocena jest przeprowadzana przy użyciu sprzętu pomiarowego i obiektywnych metod określonych w odpowiednich normach.

Tolerancje grubości szyby zespolonej przy uszczelnieniu krawędziowym

Przeszklenie	Szkło	Tolerancja grubości szyby zespolonej
jednokomorowe	Wszystkie szyby wykonane są z odprężonego szkła float	± 1,0 mm
co najmniej 1 tafla szkła wykonana z VSG, szkła ornamentowego lub ESG/TVG	± 1,5 mm
dwukomorowe	Wszystkie szyby wykonane są z odprężonego szkła float	± 1,4 mm
co najmniej 1 tafla szkła wykonana z VSG, szkła ornamentowego lub ESG/TVG	+ 2,8 mm / -1,4 mm

Przesunięcie położenia tafli szkła dla szyb prostokątnych

Jedno- i dwukomorowa szyba zespolona	Tolerancje dla szer.+wys.	Przesunięcie
Wszystkie szyby ≤ 6 mm i (szer.+wys.) ≤ 2000 mm	± 2 mm	≤ 2 mm
6 mm < najgrubsza szyba ≤ 12 mm lub 2 000 mm < (szer. lub wys.) ≤ 3 500 mm	± 3 mm	≤ 3 mm
3 500 mm < (szer. lub wys.) ≤ 5 000 mm i najgrubsza szyba ≤ 12 mm	± 4 mm	≤ 4 mm
1 szyba > 12 mm lub (szer. lub wys.) > 5000 mm	± 5 mm	≤ 5 mm
Podane grubości są grubościami nominalnymi.

Tolerancje wizualne i optyczne

Tolerancje wizualne i optyczne odnoszą się do postrzegania powierzchni i przezroczystości różnych produktów ze szkła. Obejmują one zniekształcenia optyczne powierzchni szkła, wrażenie kolorystyczne, dokładność wymiarową ornamentów, niedoskonałości wizualne oraz uszkodzenia powierzchni, takie jak zarysowania, które wpływają na przejrzystość produktów ze szkła. Cechy te są oczywiste dla klienta końcowego i dlatego często mogą prowadzić do dyskusji na ten temat. Należy tutaj wspomnieć, że od 2018 r. jakość wizualna szyb zespolonych została zdefiniowana w normie DIN EN 1279-1 i od tego czasu obowiązują wymogi minimalne oceny. Oceny dokonuje się przy użyciu sprzętu pomiarowego oraz zdefiniowanych metod zgodnie z tą normą. Jednak w zależności od panujących warunków oświetlenia i percepcji obserwatora zawsze mogą pojawić się różnice zdań w tym obszarze.

Wady punktowe

Strefa	Rozmiar wady (bez wpływu czynników zewnętrznych) Ø w mm	Wielkość szyby S w m²
S ≤1	1 < S ≤ 2	2 < S ≤ 3	S < 3
R	wszystkie rozmiary	bez ograniczeń
E	Ø ≤ 1	dopuszczalne, jeśli mniej niż 3 w każdym obszarze o Ø ≤ 20 cm
1 < Ø ≤ 3	4	1 na metr długości krawędzi
Ø > 3	Niedozwolone
M	Ø ≤ 1	dopuszczalne, jeśli mniej niż 3 w każdym obszarze o Ø ≤ 20 cm
1< Ø ≤ 2	2	3	5	5+2/m²
Ø > 2	Niedozwolone

Dopuszczalna liczba wad punktowych (EN 1279-1:2018-10)

Pozostałości zanieczyszczeń

Strefa	Wymiary + rodzaj wady Ø w mm	Wielkość szyby S w m²
S ≤1	1 < S
R	wszystkie	bez ograniczeń
E	punktowa Ø ≤ 1	bez ograniczeń
punktowa o wymiarach 1 mm < Ø ≤ 3 mm	4	1 na metr długości krawędzi
Ø plama ≤ 17	1
punktowa Ø > 3 mm i plama Ø > 17 mm	maksymalnie 1
M	punktowa Ø ≤ 1	Maksymalnie 3 w każdym obszarze o Ø ≤ 20 cm
punktowa o wymiarach 1 mm < Ø ≤ 3 mm	Maksymalnie 2 w każdym obszarze o Ø ≤ 20 cm
punktowa Ø > 3 mm i plama Ø > 17 mm	Niedozwolone

Dopuszczalna liczba pozostałości zanieczyszczeń punktowych i plam (EN 279-1:2018-10)

Wady liniowe/podłużne

Strefa	Pojedyncze długości w mm	Całkowita długość pojedynczych długości w mm
R	bez ograniczeń
E	≤ 30	≤ 90
M	≤ 15	≤ 45

Dopuszczalna liczba wad liniowych/podłużnych (DIN 1279-1:2018-10)
Bardzo drobne rysy są dopuszczalne, o ile nie kumulują się w jednym miejscu.

R = strefa wrębowa (ang.: rabbet): Strefa 15 mm, która jest zwykle zakryta przez profil ramy lub odpowiada szerokości uszczelnienia krawędziowego w przypadku odkrytej krawędzi.

E = strefa krawędziowa (ang. edge): Strefa krawędziowa widocznej powierzchni szkła o szerokości 50 mm

M = strefa główna (ang. main)

ZJAWISKA FIZYCZNE

Poniżej opisano niektóre zjawiska, które mogą być widoczne w pewnych warunkach, ale którym nie można zapobiec ze względu na własności fizyczne szkła.

Anizotropia

Anizotropia dotyczy zakłócającego efektu widocznego głównie na szkle hartowanym termicznie (ESG/TVG). Proces hartowania wprowadza do szkła różne naprężenia, które powodują możliwość pojawienia się podwójnego załamania światła w szkle. Podwójne załamanie światła postrzegane jest w świetle spolaryzowanym jako zakłócający efekt wizualny. Anizotropia widoczna jest w postaci szarych pierścieni, pasków lub prążków. Efekt ten staje się bardziej zauważalny wraz ze wzrostem grubości szkła. Światło spolaryzowane zawarte jest w strumieniu normalnego światła dziennego, dlatego nigdy nie można całkowicie wykluczyć tego efektu.

Interferencja światła

Zjawisko interferencji światła w postaci kolorowych pierścieni lub pasów może wystąpić w przypadku szyb zespolonych wykonanych ze szkła float. Zjawisko interferencji światła polega na nakładaniu się dwóch lub więcej fal świetlnych, które spotykają się w jednym punkcie. Widoczne jest to mniej lub bardziej intensywnie w formie barwnych stref, które zmieniają się pod wpływem ciśnienia oddziaływującego na szybę. Efekt ten wzmacniania się przez równoległość powierzchni szkła, co zapewnia przezierność bez zniekształceń. Zjawiska interferencji występują losowo i nie można na nie wpłynąć.

Kondensacja pary wodnej na powierzchni zewnętrznej

Zwłaszcza jesienią i wiosną, rano na zewnętrznej powierzchni szyby można zaobserwować zjawisko wyroszenia się pary wodnej. Podobnie jak wszystkie inne powierzchnie, zewnętrzna szyba w termoizolacyjnej szybie zespolonej podlega "wymianie promieniowania" z otoczeniem. Zewnętrzna szyba oddaje ciepło i dlatego staje się zimniejsza na zewnątrz. Czyste, "zimne" nocne niebo ma wyjątkowo niską "temperaturę promieniowania" do -50°C. To, jak bardzo zewnętrzna strona termoizolacyjnej szyby zespolonej ochładza się, zależy również od tego, jak szybko jest ona „zaopatrywana” w ciepło. Termoizolacyjna szyba zespolona zapobiega temu dopływowi. Im niższa wartość współczynnika Ug szyby, tym mniej ciepła dociera do szyb zewnętrznych. Wyroszenie pary wodnej tworzy się na szybach zewnętrznych, gdy są one zimniejsze niż otaczające je powietrze zewnętrzne, a powietrze to nasycone jest wilgocią.

Zjawisko zmiennej zwilżalności

Zmienna zwilżalność powierzchni szkła od zewnętrznej strony w szybie zespolonej może być widoczna, np. z powodu odcisków rolek z maszyn produkcyjnych, odcisków palców, etykiet, różnic w strukturze powierzchni szkła, przyssawek próżniowych, pozostałości mas uszczelniających, środków wygładzających i smarów lub wpływu środowiska naturalnego. Różnice w zmiennej zwilżalności mogą być widoczne na wilgotnych powierzchniach szkła w przypadku wyroszenia pary wodnej, deszczu lub użycia wody do czyszczenia szkła.

Efekt podwójnej szyby

Budowa szyby zespolonej uniemożliwia wyrównywanie ciśnienia gazu lub powietrza zamkniętego w przestrzeni międzyszybowej z powietrzem otoczenia. Jeśli warunki klimatyczne ulegają zmianie - w porównaniu do warunków, w których szyba zespolona została wyprodukowana - do gazu lub powietrza znajdującego się w przestrzeni międzyszybowej mają zastosowanie podstawowe prawa gazowe. Na zachowanie szyby zespolonej mają wpływ temperatura otoczenia, promieniowanie słoneczne, warunki pogodowe (ciśnienie powietrza) oraz wysokość montażu n.p.m. w porównaniu z wysokością n.p.m. miejsca produkcji. Może to powodować zmiany ciśnienia w przestrzeni międzyszybowej oraz deformację powierzchni szkła. Zastosowanie szyb o zwiększonej absorpcji promieniowania słonecznego oraz szerokich przestrzeni międzyszybowych może zwiększyć ten efekt. W przypadku szyb zespolonych o asymetrycznej budowie szkła (np. szyby dźwiękoszczelne, szyby antywłamaniowe) może to doprowadzić do powstania ekstremalnych obciążeń w szybie zespolonej, jeśli wymiary szyb są niekorzystne. Wpływy te są uwarunkowane systemowo i nie można ich uniknąć.